纯工质水平管内凝结换热特性研究

发布时间：2017-08-10 04:13

  本文关键词：纯工质水平管内凝结换热特性研究

  更多相关文章： R245fa 水平管凝结 概率流型图 仿真 MH81

【摘要】：随着环境污染和能源危机的日益加剧,强化换热技术成为现今制冷空调行业的研究重点。对于强化凝结来讲,在特定位置排液的方案因对流动阻力的影响较小而被认为是优化冷凝器设计最适用的技术。本文立足于这一思想,针对纯工质在水平管内的凝结换热的特性,从仿真计算和实验分析两方面展开了研究。论文主要内容如下:(1)针对水平管管内凝结的仿真计算的需求,基于MH81方程建立了适用于过冷区与过热区的热物性计算模型。该模型在过热区只需少量常数及一个状态点的数据即可实现过热区p,v,T参数的计算。而在过冷区则保持其数学形式不变,只是相应系数的计算由最小二乘法拟合得到。在保证形式统一的基础上做到了与过热区同样的精度,易于编程实现。(2)基于两相流型图,通过组合Dobson,Thome,kim三个公式构建了用于管内凝结换热的传热关联式。通过将不同组合的计算值与实验数据进行对比,结果显示,kim公式最适合用于本实验4.38mm管径的微内管仿真计算,而Thome适用于8mm的常规管径计算。这三个公式总体的平均误差都在30%左右。(3)搭建了关于R245fa水平管内凝结换热可视化实验台。该实验台有三部分组成,分别是冷却水循环段,蒸气循环段以及测试管段。其中测试管段由铜管和石英管并联而成,分别对两相流体的换热系数及流型变化进行研究。循环段以冷却盘管冷却剩余气体,以电加热再生蒸气,并控制入口干度。而冷却水段则通过冷却塔进行冷却,并保证冷却水流量,以达到理想的冷却效果。(4)针对水平管内凝结换热两相流动的传热系数,空泡率,液膜厚度,液池过冷度等参数进行了理论分析并建立了相关计算模型。设计了纯工质水平管内凝结换热的仿真流程,通过各模型的组合及迭代求解,得出了关于干度,空泡率等参数沿流动方向的变化关系。
【关键词】：R245fa 水平管凝结 概率流型图 仿真 MH81
【学位授予单位】：天津商业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TK124
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 前言9-29
• 1.1 强化换热研究背景及其意义9-13
• 1.1.1 能源危机9-10
• 1.1.2 人口环境问题10-12
• 1.1.3 强化换热背景12-13
• 1.2 水平管内凝结换热的研究进展13-26
• 1.2.1 流形图13-16
• 1.2.2 换热系数16-19
• 1.2.3 液膜厚度19-21
• 1.2.4 液位角21-23
• 1.2.5 空泡率23-26
• 1.3 本文研究的目的及意义26-27
• 1.4 本文所做的主要工作27
• 1.5 本章小结27-29
• 第二章 R245fa基于MH81方程的热物性计算模型29-39
• 2.1 前言29
• 2.2 公式推导29-32
• 2.2.1 模型建立30-32
• 2.3 计算32-36
• 2.3.1 基本参数32-33
• 2.3.2 MH81方程系数计算33-34
• 2.3.3 饱和蒸气压力与饱和温度的关联式34
• 2.3.4 已知两参数求第三参数34-35
• 2.3.5 各区物性计算式系数值35-36
• 2.4 对比分析36-37
• 2.5 本章小结37-39
• 第三章 实验内容39-49
• 3.1 实验装置简述39-45
• 3.1.1 冷却水循环39-41
• 3.1.2 测试管段41-43
• 3.1.3 蒸气循环43-45
• 3.2 数据处理45-46
• 3.2.1 传热系数与干度的确定45
• 3.2.2 图片处理45-46
• 3.3 实验步骤46-47
• 3.4 本章小结47-49
• 第四章 概率流型图49-61
• 4.1 流型与传热49-50
• 4.2 概率流形图判别式50-52
• 4.3 传热模型52-53
• 4.4 传热模型具体表达式53-54
• 4.5 对比不同组合之间的优劣54-55
• 4.6 对比结果分析55-59
• 4.7 本章小结59-61
• 第五章 仿真计算61-75
• 5.1 空泡率模型61-62
• 5.2 液膜分布模型62-64
• 5.3 凝液量模型64-65
• 5.4 液池能量平衡65-66
• 5.5 仿真流程66-67
• 5.6 计算结果分析67-70
• 5.7 最佳排液点的确定70-73
• 5.8 本章小结73-75
• 第六章 结论与展望75-77
• 6.1 结论75-76
• 6.2 展望76-77
• 参考文献77-83
• 发表论文及参加科研情况说明83-85
• 致谢85-86

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王建民;水平管的干涸关系式[J];核动力工程;1983年04期

2 周云龙，夏国栋，陈晓珊，蒋安众，李泓源，，李学武;水平管内气—液两相流流型及其转换特性研究[J];热能动力工程;1995年06期

3 徐进良,陈听宽,翟兴耀,杨鲁伟,宋纪元;水平管顶部破口入口蒸汽含汽率[J];自然科学进展;1996年02期

4 于长兴;;水砂充填水平管内水力阻力计算的研究[J];煤炭学报;1964年03期

5 姚凤鸣,陈本耀,王新文;水平管内液体冻结过程的研究[J];化工学报;1991年02期

6 齐和发，沈吟秋;影响水平管降膜蒸发传热性能的因素[J];高校化学工程学报;1995年03期

7 司华峰,郭开华,舒碧芬,樊栓狮;水平管湍流吸收过程的数值模拟[J];上海理工大学学报;2001年03期

8 苏玉亮;张鸣远;杨建;侯洪宁;朱宪然;;水平管内气-液两相泡状流壁面切应力预测模型[J];核动力工程;2006年06期

9 邱庆刚;陈金波;;管束排列方式及管间距对水平管外液体成膜情况的影响分析[J];热科学与技术;2011年02期

10 陈远麟;;道路简易测量 一、横断尺测量法[J];公路;1958年09期

中国重要会议论文全文数据库 前2条

1 黄志光;汪荣顺;顾安忠;;不凝结气体水平管外凝结传热分析[A];上海市制冷学会2005年学术年会论文集[C];2005年

2 马旭;张良纯;方素梅;;水平管沉淀新技术用于老水厂提质增量改造工程实例分析[A];第七届中国城镇水务发展国际研讨会论文集--S03：城镇净水工艺与水质达标[C];2012年

中国重要报纸全文数据库 前1条

1 记者 谭志文;高水平建好城市更要高水平管好城市[N];郴州日报;2011年

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 陈学;水平管外海水降膜流动与蒸发传热过程研究[D];大连理工大学;2015年

2 刘瑞;高真空度低质量流率下蒸汽水平管内凝结特性研究[D];大连理工大学;2014年

3 任彬;水平管内含不凝气体蒸汽冷凝特性研究[D];华东理工大学;2015年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 苏城;水平管降膜式冷水机组的设计与研究[D];天津商业大学;2015年

2 刘文强;内置水平管鼓泡流化床气固两相流动特性的研究[D];青岛科技大学;2015年

3 程Z

本文编号：648773